水稻形态结构

,种子稻谷,第三节水稻的形态结构,一、水稻种子,第2护颖,第1护颖,内颖,外颖,小花梗,糙米,糙米颖果,小穗梗,副护颖,二、水稻幼苗,叶背面有明显的叶脉,三、水稻分蘖,分蘖由叶腋芽发育而成,四、水稻茎,茎的组成：节+节间其中：基部节间不伸长，密集在一起，长分蘖和次生根，称分蘖节。上部4-7个节间伸长，形成茎秆。,节间横切面结构,茎内维管束的联络：,即：同侧叶、对侧蘖联络,五、稻穗,穗颈节,穗轴Panicleaxis,退化生长点,第四节水稻器官建成,一、种子发芽与幼苗生长,种子萌发与幼苗生长过程种子吸水胚根鞘顶破外颖（露白）,胚根鞘coleorhiza,胚根、胚芽鞘长出,胚根radicle,胚芽鞘coleoptile,适宜水分,水分过多,胚根,胚芽鞘,不完全叶长出,不完全叶,第1叶长出胚芽鞘节上长出不定根,第1叶,不定根,第2叶长出胚芽鞘节上5条不定根全部长出,第2叶,胚芽鞘节上的5条不定根(称鸡爪根),第3叶长出不完全叶节发根,第3叶,不完全叶节根,总干重,氮断奶期,幼苗生长过程胚乳物质消耗与干重消长,胚乳淀粉消耗,糖断奶期,氮断奶期：1叶1心期胚乳内贮藏的氮用完。糖断奶期：3叶期胚乳内贮藏的淀粉用完，秧苗从异养转为自养，是重要的生理转折期。超重期：第3叶长到近1/2时，秧苗+剩余谷粒总干重原种子干重。,幼苗生长的几个重要时期,栽培的关键,第2叶长出期间，水稻幼苗无新根发生。第1叶长出期间，胚芽鞘节上能否足量发出5条根，是水稻能否立苗的关键。调节水气关系(干长根、湿长芽)第3叶露尖时，不完全叶节开始长根，胚乳养分基本耗尽，此时光合能力不强，苗弱，易死苗。增加N供应(1叶1心期施断奶肥),二、叶生长,叶生长过程分为4个阶段：叶原基分化叶组织分化(大、小维管束)叶片伸长叶片抽出(叶鞘伸长)以上每一阶段大约经历1个出叶周期(叶龄期),叶叶同伸关系：种子胚中已分化形成3个幼叶(胚芽鞘、不完全叶、第1叶)和1个叶原基(第2叶)，萌发后，外部长1叶，内部分化1个叶原基。因此，每抽出1张新叶时，内部包裹着3个幼叶1个叶原基。n叶抽出=n叶的叶鞘伸长=n+1叶的叶片伸长=n+3、n+2叶组织分化=n+4叶原基分化,n叶,影响叶片生长的关键因素,气温是关键的环境因素。气温越高，叶片抽出经历的天数越短。,播种到孕穗期间的气温与水稻出叶速度的关系(品种:协优107),影响叶片生长的关键因素,叶龄是关键的内部因素。在正常气温条件下，每张叶生长完成的历时是随叶位提高而增加，分蘖期平均46天，拔节后平均79天。,不同叶位的出叶天数,影响叶片生长的关键因素,品种是关键的遗传因素。同一品种，在同一地区，同期播种条件下，主茎总出叶数(N)比较稳定，年度和栽培措施的影响，最多相差0.5叶。,2004-2006年武运粳7号主茎出叶数,主茎出叶进程在栽培上的作用,主茎出叶进程是水稻器官分化形成和采取栽培措施的时间尺度，是水稻科学栽培之根本。本地品种正常播期条件下主茎出叶总数栽培过程中跟踪记载主茎叶龄,主茎叶龄的记载方法,水稻叶片的长度次序水稻叶片从下到上的叶长是增加的，一般情况下倒3叶最长，随后倒2叶短于倒3叶，倒1叶短于倒2叶。,叶龄记载标准倒3叶前，新生叶片抽出长度达到下一叶长的1/2，记0.4叶；达到下一叶的长度，记0.8叶；叶枕抽出下一叶，记1叶。,3.6-3.7叶,三、节间伸长,节间生长过程：节间分化节间伸长物质充实物质输出,叶节间同伸关系：n叶抽出=(n-1)(n-2)节间伸长=(n-2)(n-3)节间充实=(n+1)n节间大维管束分化,注：小麦n叶抽出=n(n-1)节间伸长,生理拔节期：水稻第1伸长节间伸长称为拔节。按叶节间同伸关系，n个伸长节间的品种。生理拔节期=n-2倒数叶龄期=N-n+3叶龄期生产上，50%茎秆第1伸长节间伸长2cm以上称为拔节期。,栽培的关键,控制第1伸长节间长度减少N-n+3叶龄期的N供应、增加C供应促进第1伸长节间大维管束分化减少N-n+2叶龄期的N供应、增加C供应,四、不定根发生,种子根和不定根都能发生分枝，形成1、2、级分枝根。不定根都长在节上，数量随节位提高而增加，在2-20条之间。叶根同伸关系：n叶抽出=n-3叶节发根,次生根发生的最上节位：水稻次生根发生的最上节位为第1伸长节间上部的一个节位，该节位根系发生在N-n+5叶龄期(拔节后后第二个叶龄期)。根生长与环境的关系：根系发生及活力主要受土壤通气状况影响，土壤氧化还原电位高时，根系发达，活力强。栽培上主要是通过控制土壤水分调节根系活力。,五、分蘖发生,发生分蘖的最低节位：在主茎上第1叶节在分蘖上第1叶节/分蘖鞘节(杂籼),叶蘖同伸关系：n叶抽出=n-3叶节分蘖抽出第1叶=n-2叶节分蘖分化完成第3叶(3幼1基期)=n-1叶节分蘖分化完成第2叶(2幼1基期)=n叶节分蘖分化完成第1叶(1幼1基期)分蘖抽出第1叶后，主茎每长1叶，分蘖也长1叶。,按叶蘖同伸规律，主茎8叶时，应有8个分蘖。,叶蘖同伸过程如下：,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,4,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,4,5,1,2,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,6,4,5,1,1,3,2,2,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,6,4,7,5,2,1,1,1,3,4,2,3,2,1,1,0,A,主茎,叶蘖同伸过程如下：,1,2,3,8,3,1,6,4,2,7,5,2,5,1,1,1,4,1,1,2,3,4,2,3,2,1,1,0,A,主茎,杂交籼稻分蘖鞘也发分蘖，主茎8叶时应有12个分蘖。,A,叶蘖同伸过程如下：,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,0,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,1,0,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,2,1,0,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,3,2,1,0,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,3,2,4,1,0,1,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,5,3,2,4,1,0,1,2,1,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,5,3,2,4,1,0,1,1,6,2,3,1,2,1,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,5,3,2,4,1,0,1,1,7,6,2,3,4,1,2,1,2,1,1,3,2,1,主茎,A,叶蘖同伸过程如下：,5,2,3,2,4,1,0,1,1,1,8,7,6,2,3,4,5,1,2,3,1,1,2,1,1,1,4,3,2,3,2,1,1,2,1,主茎,有效分蘖与无效分蘖：按叶根同伸关系，分蘖长到第3叶时，才从分蘖鞘节长次生根。3叶前的分蘖主要靠母茎供应养分，4叶及以上分蘖才能独立生活。水稻拔节后一般不再给分蘖提供养分。因此，拔节时3叶以下分蘖将相继死亡，成为无效分蘖；3叶分蘖部分死亡，成为动摇分蘖；4叶及以上分蘖才可能成为有效分蘖。,有效分蘖临界叶龄期：水稻拔节在N-n+3叶龄期(N主茎总叶数、n伸长节间数)，按叶根同伸关系，拔节时能长到3叶的分蘖应该是N-n叶龄期同伸的分蘖。故：N-n叶龄期被称为有效分蘖临界叶龄期由于N-n叶龄期同伸分蘖为动摇分蘖，能否成穗取决于拔节时母茎的营养条件。对仅有4个伸长节间的品种，拔节时母茎的营养条件一般比较好。因此，有效分蘖临界叶龄期为N-n+1,栽培的关键,促进有效分蘖发生，控制无效分蘖发生。增加有效分蘖期N供应，控制无效分蘖期N供应；浅栽，栽插过深易形成地中茎；有效分蘖期浅水层，无效分蘖期控水或深水层。,六、穗分化与发育,穗分化过程及叶龄鉴别：苞分化期3.5-3.1(3.5)一次枝梗分化期3.0-2.6(3.0)二次枝梗分化期2.5-2.1(2.5)颖花分化期2.0-1.6(2.0)雌雄蕊形成期1.5-0.8(1.5)花粉母细胞形成期0.8-0.4(0.5)减数分裂期0.4-0(0.3)花粉充实完成期0-出穗,枝梗群与叶的对应穗轴上邻近的2-4个一次枝梗组成一个枝梗群，枝梗群的数量与伸长节间数相等,每个枝梗群在茎上有一个对应的叶供应养分。,因此，抽穗期茎秆上应保持节间数相等绿叶数。,一次枝梗数与第1伸长节间大维管束数一次枝梗数=第1伸长节间大维管束数的1/3按叶节同伸关系，第1伸长节间大维管束分化在N-n+2叶龄期。因此，无效分蘖期C供应与大穗形成有关。,穗颖花数决定时期每穗颖花数为一次、二次枝梗数与每条枝梗上颖花数的乘积。一般而言，同一品种一次枝梗数较为稳定，二次枝梗数和每条枝梗上颖花数受环境影响极大。按叶穗同伸关系，二次枝梗和颖花分化在叶龄余数2.5-1.5期间，为促大穗关键时期。按叶穗同伸关系，花粉母细胞发育在叶龄余数0.8-0期间，为减少枝梗、颖花退化关键时期。,七、开花受精与结实,1、抽穗茎秆最上一个伸长节间(穗下节)伸长，将穗顶出剑叶叶鞘，称为抽穗。从穗顶部露出到穗下节抽出需5天，到穗下节间定长需7-9天，大约相当于剑叶抽出所需要的时间，即一个出叶周期。稻株各蘖抽穗次序一般为：主茎分蘖。生产上，将全田50%穗抽出2cm以上称为抽穗期，80%穗抽出2cm以上称为齐穗期。,2、开花水稻是边抽穗边开花作物，抽穗当日就开花。同一穗上，一次枝梗从上下开花。同一一次枝梗上二次枝梗从上下开花。,同一枝梗上最顶部颖花先开花，随后从下上，最后为顶2颖花。由于开花先后次序不同，形成了强势、弱势花。,3、籽粒生长颖花授粉后8-10h后细胞开始分裂，2d后原胚形成，7d后顺次分化胚芽鞘、生长点、胚